Coronavírus: estudo em camundongos replica infecção em humanos

Um estudo publicado pela revista Cell Host & Microbe criou um modelo de reprodução da infecção humana pelo Sars-Cov-2 em ratos de laboratório. A pesquisa conduzida por cientistas chineses alterou os camundongos geneticamente para melhor compreender a ação do vírus em nossas células.

Utilizando a tecnologia CRISPR/Cas9, que consegue editar os genes dos animais, o grupo fez com que os bichos conseguissem produzir a versão humana da proteína ACE-2 (hACE2) – conhecida por servir como porta de entrada para o novo coronavírus.

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Entre as instituições envolvidas no processo estão: Projeto Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento da China, Projeto Nacional de Ciência e Tecnologia da China, Fundação Nacional de Ciência Natural da China e o Plano de Talentos de Guangdong Pearl River.

Mutação genética

Após a publicação, um dos coautores do projeto, You-Chun Wang, ressaltou a importância das análises laboratoriais para o aprofundamento da pesquisa sobre covid-19. “Um modelo com animais pequenos que reproduz clinicamente o curso e a patologia observados em casos de covid-19 é extremamente necessário. Ele fornece as ferramentas necessárias para estudar a infecção por Sars-CoV-2 e sua transmissão”, ele pontuou.

Ao usarem o equipamento CRISPR/Cas9, Wang e seus colegas conseguiram posicionar a hACE2 em uma posição específica dentro do cromossomo X dos ratos. Dessa forma, os camundongos deixaram de produzir a versão animal da proteína e passaram a replicar apenas a versão humana.

Pela primeira vez uma equipe de cientistas conseguiu criar um modelo geneticamente estável de simulação da ação do coronavírus em humanos. No laboratório, os ratos receberam a infecção do Sars-CoV-2 pelo nariz, que logo replicou seu material genético RNA por diferentes partes do corpo dos animais.

Efeitos nas células

Os cientistas puderam observar que o vírus conseguiu se replicar nos pulmões, na traqueia e também no cérebro. De acordo com o membro do time Cheng-Feng Qin, os pesquisadores não esperavam uma massiva replicação do RNA viral na região cérebro, visto que uma parcela minoritária de pessoas infectadas pela covid-19 desenvolvem sintomas neurológicos.

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O procedimento também serviu para que os pesquisadores constatassem quais são as principais células atacadas pela infecção. Na reprodução, o vírus costumava atacar as chamadas “células de clara”, responsáveis pela produção da proteína CC10 encontrada no epitélio dos bronquíolos.

Durante a administração do Sars-CoV-2, os cientistas puderam relatar que, em alguns casos, a doença pode causar problemas no trato gastrointestinal, gerando diarreia, dor abdominal e vômito. Porém, é necessário uma dose viral 10 vezes maior para que a infecção se estabeleça no estômago.

Tempestade de citocinas

Recentemente, cientistas da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, encontraram indícios que demonstravam uma reação exagerada do sistema imunológico humano em relação ao novo coronavírus. A chamada “tempestade de citocinas” foi um dos fatores observados durante o experimento com os camundongos.

Após a infecção, os ratos desenvolveram uma pneumonia intersticial, afetando os tecidos que envolvem os pulmões. Esse sintoma gera uma infiltração de células inflamatórias, que por sua vez causam um engrossamento das estruturas que separam os sacos e causam danos aos vasos sanguíneos.

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Ratos mais velhos tiveram danos mais severos nos pulmões do que aqueles com pouca idade, gerando um reflexo do que ocorre entre os humanos. As cobaias com mais tempo de vida sofreram uma ação maior das citocinas, levando a uma inflamação aguda.

Uso para o futuro

Os pesquisadores esperam que o modelo criado em laboratório consiga servir de grande uso para a comunidade científica observar a complexidade do vírus em nosso organismo. “Os ratos produtores de hACE2 descritos em nosso manual fornecem um modelo de pequeno porte para a compreensão das manifestações clínicas inesperadas do Sars-CoV-2 em humanos”, argumentou Chang-Fa Fan, um dos autores.

Além de abrir espaço para as discussões sobre como o vírus se reproduz nas regiões do cérebro, intestino e pulmões, a equipe de pesquisadores pretende expandir o projeto para as próximas etapas. No futuro, o modelo também poderá ser utilizado na testagem de vacinas e outras terapias de combate à covid-19.

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Fontes: Science Daily e Universidade John Hopkins